技术领域
[0001] 本
发明属于医疗器械领域，具体涉及一种可降低支架内
再狭窄、血管晚期血栓发生率和提高支架
内皮化的含磁性底层的双面双药涂层
药物洗脱支架。
背景技术
[0002] 近年来，药物洗脱支架被广泛应用于
治疗冠心病。和裸金属支架相比，大量的临床结果表明，药物洗脱支架能够有效抑制平滑肌的增生，显著降低了支架再狭窄和靶血管血运重建率，可以使再狭窄率降低到10%甚至更低的
水平。
[0003] 大多数现有的药物洗脱支架产品内外表面都涂敷有药物，血管内药物的浓度较大，释放方向也得不到有效控制，使得一部分药物不能被血管壁吸收，药物的有效利用率低。基于这种双面单一药物涂层设计，已有公司开始致
力于单面单一药物涂层的设计。药物支架携载药物的作用主要包括抑制平滑肌增生和促进内皮化，目前市场上产品基本携载单一药物，但是单一药物支架难以同时实现这两个功能。
[0004] 实际临床中，药物支架外表面与血管壁
接触，内表面与血液接触，它们所处的
生物学微环境是不同的，因此，一个理想的药物洗脱支架需要有内外表面药物涂层的功能化设计，即外表面能释放抑制内膜增生的药物，而内表面能够释放促内皮化的药物，实现双面双药的功能性涂层设计。
[0005] 磁性
纳米粒子可在外加
磁场作用下，精确到达靶部位并富集。由于这个独特的性质和优良的
生物相容性，作为药物载体，磁性纳米粒子已经逐渐应用于
肿瘤靶向治疗、磁
热疗、磁共振造影等方面。但目前磁性纳米粒子在药物洗脱支架并没有实际应用，而磁性纳米粒子为药物支架内外表面涂层的差异化和功能化设计提供了解决方法。
[0006] 此外，现有市场产品的金属支架材质主要是不锈
钢和钴铬
合金，这些材料对外界磁场的磁响应能力有限，对磁性纳米粒子的
吸附能力也有限，限制了磁性纳米粒子在现有金属支架平台上的应用，但
电沉积方法提供了技术可行性。
发明内容
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种含磁性底层的双面涂层药物洗脱支架及其制作方法。通过电沉积方法，在金属支架内外表面各制备一层磁性底层，然后在支架外表面涂覆可抑制内膜增生的药物涂层，而载有促内皮化药物的磁性纳米粒子在外加磁场作用下，靶向吸附于支架内表面。这种结构实现了药物缓释和双靶向释放的目的，从而克服了
现有技术存在的
缺陷。
[0008] 本发明的目的之一在于提供一种药物洗脱支架，其能够降低支架内再狭窄、血管晚期血栓发生率和提高支架内皮化。具体而言，本发明提供一种药物洗脱支架，包括支架本体、支架磁性底层、支架外表面涂层和支架内表面涂层，所述支架外表面涂层包括生物可降解
聚合物和活性药物，所述支架内表面涂层包括磁性纳米粒子和活性药物。
[0009] 优选地，所述支架本体的材质选自金属、陶瓷和
碳素中的一种或多种。
[0010] 优选地，所述支架本体的材质选自钴基合金、
不锈钢、
钛合金、活性陶瓷和碳素中的一种或多种。
[0011] 优选地，所述支架磁性底层选自硬磁材料或软磁材料的一种或多种。
[0012] 优选地，所述支架磁性底层的硬磁材料包括CoNi、CoP、CoNiP、CoW、CoWP、CoMnP、CoPtP等的一种或多种。
[0013] 优选地，所述支架磁性底层的软磁材料包括80Ni20Fe、50Ni50Fe、CoNiFe等的一种或多种。
[0014] 优选地，所述磁性底层的厚度为50nm-10μm。
[0015] 优选地，所述生物可降解聚合物选自脂肪族羟基
羧酸的均聚物或共聚物的一种或多种。
[0016] 优选地，所述的外表面涂层的生物可降解聚合物，包括但不限于聚乳酸、聚
乙醇酸、聚己内酯、聚酸酐的均聚物及其共聚物等。
[0017] 优选地，所述的外表面涂层的活性药物包括抗
氧化药物、抗凝血类药物、抗癌类药物、抑制血管平滑肌细胞增生类药物、抗炎类药物或免疫
抑制剂药物中的一种或多种。
[0018] 优选地，所述的外表面涂层的活性药物，包括但不限于雷帕霉素、紫杉醇、西洛他唑（Cilostazol）、赛氯吡啶（Ticlopidine）、雷公藤内酯（Triptolide）或地塞米松（Desamethasone）的一种或多种。
[0019] 优选地，基于所述的外表面涂层的总重量，所述的生物可降解聚合物的重量百分比为0.5-99.5%，所述活性药物的重量百分比为0.5-99.5%。
[0020] 优选地，所述的内表面涂层的磁性纳米粒子为能在外部磁场作用下被磁化、定向吸附并具有良好生物相容类的
铁磁性或超
顺磁性纳米粒子。磁性纳米粒子种类包括γ-Fe2O3、Fe3O4、Ni、Co、Fe、FeCo、NiFe、CoFeO、NiFeO等经过有机小分子、有机高分子、无机
纳米材料修饰的纳米粒子。修饰材料包括
硅烷
偶联剂、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷
酮、聚苯乙烯、聚苯烯酸、聚苯烯酸甲酯、聚苯烯酰胺、Pluronic类聚合物及其共聚物、多肽、明胶，支链
淀粉、葡聚糖、脱乙酰壳多糖、磷脂胆
碱、多巴胺、
二氧化硅等。
[0021] 优选地，所用磁性纳米粒子为Fe3O4纳米粒子或者改性Fe3O4的纳米粒子。所用Fe3O4纳米粒子可以自行制备，也可以采用市售Fe3O4纳米粒子。
[0022] 优选地，磁性纳米粒子的尺寸为1-200nm。
[0023] 优选地，所述的内表面涂层的活性药物包括抗氧化药物、抗凝血类药物、抗癌类药物、抑制血管平滑肌细胞增生类药物、抗炎类药物、促内皮化药物或免疫抑制剂药物中的一种或多种。
[0024] 优选地，所述的内表面涂层的活性药物，包括但不限于雷帕霉素、紫杉醇、西洛他唑（Cilostazol）、赛氯吡啶（Ticlopidine）、雷公藤内酯（Triptolide）或地塞米松（Desamethasone）、BCP671、雌
激素（Estrogen）、VEGF生长因子、CD34的一种或多种。
[0025] 本发明药物洗脱支架的制作方法（参见图1），包括如下步骤：
[0026] （1）选用合适的材质，采用激光雕刻技术雕刻成支架，待用；
[0027] （2）采用电沉积方法，在上述支架内外表面各沉积一层磁性底层，待用；
[0028] （3）选用生物可降解聚合物和活性药物，常温下配制成有机溶液，采用
喷涂方式精确涂覆于上述含磁性底层的支架外表面，支架置于
真空烘箱内烘干，将支架压握于球囊上，经环氧乙烷灭菌后，
包装待用；
[0029] （4）选用磁性纳米粒子和活性药物，制备出载有活性药物的载药磁性纳米粒子，载药磁性纳米粒子通过细胞滤器过滤的方式进行灭菌，储存待用；
[0030] （5）将上述支架输送至血管病变部位，在病变区域的有效
位置放置体外外加磁场设备，在有效时间内，载药磁性纳米粒子通过
导管原位输送至靶部位或静脉注射等微创手段至体内，载药磁性纳米粒子和含
铁磁性物质的支架本体由于外加磁场作用下被磁化，载药磁性纳米粒子吸附在支架内表面（参见图3-a和图3-b），从而实现了支架内外表面不同功能性药物涂层的设计（参见图4），进而实现不同功能性药物的双靶向释放。
[0031] 如果需要，本发明的药物洗脱支架在植入人体和施加外置磁场之前，可以以器械包的形式存在，包括（1）含活性药物的外涂层的支架以及（2）载药磁性纳米粒子。该器械包在植入人体的病变部位并施加外置磁场后，载药磁性纳米粒子吸附至支架内表面，形成支架的内涂层，从而真正转化为具有双面涂层的药物洗脱支架。
[0032] 此外，本发明双面涂层的药物洗脱支架也可以在完成内外表面涂层后，直接使用，而植入过程无需外置磁场，其制作方法包括下列步骤：
[0033] （1）选用合适的材质，采用激光雕刻技术雕刻成支架，待用；
[0034] （2）采用电沉积方法，在上述支架内外表面各沉积一层磁性底层，待用；
[0035] （3）选用磁性纳米粒子和活性药物，制备出载有活性药物的载药磁性纳米粒子溶液，储存待用；
[0036] （4）将上述支架固定在
套管中，在外置磁场中通过溶液循环装置，将载药磁性纳米粒子吸附于支架的内表面，取出干燥待用；
[0037] （5）选用生物可降解聚合物和活性药物，常温下配制成有机溶液，采用喷涂方式精确涂覆于上述含磁性底层的支架外表面；
[0038] （6）支架置于真空烘箱内烘干，将支架压握于球囊上，经环氧乙烷灭菌后，包装待用。
附图说明
[0039] 为了更清楚地描述本发明的技术方案，下面将结合附图作简要介绍。显而易见，这些附图仅是本
申请记载的一些具体实施方式。本发明包括但不限于这些附图。
[0040] 图1为本发明的药物洗脱支架的制作
流程图；
[0041] 图2为本发明的药物洗脱支架的金属支架电沉积磁性底层装置示意图；
[0042] 图3-a为本发明的药物洗脱支架的载药磁性纳米粒子吸附于支架内表面宏观示意图；
[0043] 图3-b为本发明的药物洗脱支架的载药磁性纳米粒子吸附于支架内表面微观示意图；以及
[0044] 图4是本发明的药物洗脱支架的药物涂层示意图。
具体实施方式
[0045] 为了进一步理解本发明，下面将结合
实施例对本发明的优选方案进行描述。这些描述只是举例说明本发明含磁性底层的双面涂层药物洗脱支架的特征和优点，而非限制本发明的保护范围。
[0046] 实施例一
[0047] (1)支架材质为不锈钢，利用
激光切割技术，制备出金属支架待用。
[0048] (2)采用电沉积方法在上述金属支架的内外表面上各沉积一层Co/Ni硬磁性底层，其过程包括：配制含成分0.2M NiCl2、（0.1-0.206）M CoCl2、0.4M H3BO3、0.7M NaCl、和（0.0097-0.0485)M糖精(Sigma,MO)的100毫升电沉积液，pH 3-4，按图2所示进行电沉积过程，得到含磁性底层的金属支架。
[0049] (3)取0.1g聚D,L-乳酸（PDLLA，重均分子量范围为30,000-140,000），在室温下加入到10ml乙酸正丙酯溶解，配制成均匀的溶液，然后加入0.1g雷帕霉素混合均匀，将配置的溶液准确喷涂至上述含磁性底层的支架外表面，将支架置于真空干燥箱烘干，经环氧乙烷灭菌待用。
[0050] (4)采用化学交联法将促内皮化药物CD34
抗体偶联于磁性Fe3O4纳米粒子，其过程包括：
[0051] 采用
溶剂热法制备磁性Fe3O4纳米粒子：先将FeCl3·6H2O、NaAC·3H2O混合溶解于乙二醇中，搅拌30分钟后，加入聚乙烯亚胺继续高速搅拌30分钟，得到均匀粘稠的反应前躯体，将前驱体转入水热反应釜中200℃，反应一段时间。反应结束后，取出反应釜并自然冷却至室温，将产物水洗3遍后用无水乙醇洗涤3遍，真空干燥后得到黑色产物即为聚乙烯亚胺改性的Fe3O4纳米粒子，具有
超顺磁性。磁性纳米粒子分散于pH7.4、0.05M
磷酸盐缓冲液（PBS）中，得到的平均粒径为30nm，粒径均一。
[0052] 磁性纳米粒子先用15％的戊二
醛活化，活化后的磁性纳米粒子在常温下，在pH 7.4的0.05M浓度的PBS缓冲液中与CD34抗体偶联，得到载有CD34抗体的磁性Fe3O4纳米粒子。
抗体与磁性粒子的
质量比(μg:mg)为300:1时，抗体的连接效率最高。
[0053] 载有CD34抗体的磁性Fe3O4纳米粒子通过微孔滤膜滤器进行灭菌，储存待用。微孔滤膜滤器的规格为220nm。
[0054] (5)按照常规药物支架植入流程，将上述支架通过球囊输送并扩张至人体血管病变部位后，球囊回撤后，导管仍保留原位，在有效区域内开启放置外加磁场设备，磁场强度为0.05特斯拉，将上述制备的载药纳米粒子通过导管注射进入支架植入部位，外加磁场作用时间5分钟，关闭磁场，按常规流程结束手术过程。
[0055] 实施例二
[0056] (1)支架材质为不锈钢，利用激光切割技术，制备出裸金属支架待用。
[0057] (2)采用电沉积方法在上述金属支架的内外表面上各沉积一层Co/Ni/P硬磁性底层，其过程包括：配制含成分0.2M NiCl2、（0.1-0.206）M CoCl2、(0.047-0.566)M NaH2PO2、0.4M H3BO3、0.7M NaCl、和（0.0097-0.0485)M糖精(Sigma,MO)的100毫升电沉积液，pH 3-4，按图2所示进行电沉积过程，得到含磁性底层的金属支架。
[0058] (3)取0.1g聚D,L-乳酸（PDLLA，重均分子量范围为30,000-140,000），在室温下加入到10ml乙酸正丙酯溶解，配制成均匀的溶液，然后加入0.1g雷帕霉素混合均匀，将配置的溶液准确喷涂至支架外表面，将支架置于真空干燥箱烘干，经环氧乙烷灭菌待用。
[0059] (4)采用
物理吸附法，促内皮化药物CD34抗体吸附于磁性Fe3O4/SiO2复合纳米粒子，其过程包括：
[0060] 取适量的Fe3O4纳米粒子分散于无水乙醇中，加入几滴油酸后，超声分散10分钟，将分散后的溶液移入250mL三颈瓶中，按一定摩尔比例将正
硅酸乙酯与NH3·H2O加入反应3小时，反应结束后，在磁场吸引的条件下，将溶液用去离子水反复洗涤，直至洗涤液不再浑浊，得到的沉淀真空干燥，得到磁性Fe3O4/SiO2复合纳米粒子，分散在pH7.4的0.05M PBS缓冲液中，储存待用。
[0061] 所述Fe3O4纳米粒子可以采用市售Fe3O4纳米粒子，也可以自行制备。本实施例的Fe3O4纳米粒子采用Sigma公司生产的Fe3O4纳米粒子。正硅酸乙酯与NH3·H2O摩尔比为1:2。
[0062] 将适量CD34抗体加入上述磁性Fe3O4/SiO2复合纳米粒子溶液中，
透析后，得到载有CD34抗体的磁性Fe3O4纳米粒子。
[0063] 载有CD34抗体的Fe3O4/SiO2复合纳米粒子溶液通过微孔滤膜滤器进行灭菌，储存待用。微孔滤膜滤器的规格为220nm。
[0064] (5)按照常规药物支架植入流程，将上述支架通过球囊输送并扩张至人体血管病变部位后，球囊回撤后，导管仍保留原位，在有效区域内开启放置外加磁场设备，磁场强度为0.05特斯拉，将上述制备的载药纳米粒子通过导管注射进入支架植入部位，外加磁场作用时间5分钟，关闭磁场，按常规流程结束手术过程。
[0065] 实施例三
[0066] (1)支架材质为不锈钢，利用激光切割技术，制备出裸金属支架待用。
[0067] (2)采用电沉积方法在上述金属支架的内外表面上各沉积一层Co/Ni软磁性底层，其过程包括：配制含成分0.45M NiCl2、0.65M CoCl2、30g/dm-3H3BO3和微量糖精(Sigma,MO)的100毫升电沉积液，按图2所示进行电沉积过程，得到含磁性底层的金属支架。
[0068] (3)取0.1g聚D,L-乳酸（PDLLA，重均分子量范围为30,000-140,000），在室温下加入到10ml乙酸正丙酯溶解，配制成均匀的溶液，然后加入0.1g雷帕霉素混合均匀，将配置的溶液准确喷涂至支架外表面，将支架置于真空干燥箱烘干，经环氧乙烷灭菌待用。
[0069] (4)采用物理吸附法，促内皮化药物CD34抗体吸附于Pluronic F127修饰的磁性Fe3O4纳米粒子，其过程包括：
[0070] 采用共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子：将适量FeCl3·6H2O溶于去离子水中，机械搅拌，升温至50℃，体系通氮驱氧，过一段时间后加入适量FeCl2·4H2O，溶解完全后，快速搅拌，快速加入适量NH3·4H2O，加完后，
温度升至80℃，加入少量油酸反应1小时。反应结束后将反应釜急速冷藏至4℃，得到磁性Fe3O4纳米粒子的水相分散液。加入少量NaCl作为助萃剂，用二
甲苯萃取，调节纳米粒子的二甲苯溶液浓度，储存待用。将适量Pluronic F127溶解于三氯甲烷中，溶解完全后，加入适量新型硅烷偶联剂3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷（TPI），通氮氛围反应12小时后，加入上述适量的磁性Fe3O4纳米粒子的二甲苯分散液，搅拌均匀后，加入微量三乙胺继续反应12小时。将有机相溶液滴入在搅拌条件下滴入水相，等有机相挥发后，体系澄清透明，用pH 7.4的0.05M PBS缓冲液透析，得到F127改性的磁性Fe3O4纳米粒子，储存待用。
[0071] 将适量CD34抗体加入上述F127改性的磁性Fe3O4纳米粒子溶液中，透析后，得到载有CD34抗体的磁性Fe3O4纳米粒子。
[0072] 载有CD34抗体的Pluronic F127修饰的磁性Fe3O4纳米粒子通过微孔滤膜滤器进行灭菌，储存待用。微孔滤膜滤器的规格为220nm。
[0073] (5)按照常规药物支架植入流程，将上述支架通过球囊输送并扩张至人体血管病变部位后，球囊回撤后，导管仍保留原位，在有效区域内开启放置外加磁场设备，磁场强度为0.05特斯拉，将上述制备的载药纳米粒子通过导管注射进入支架植入部位，外加磁场作用时间5分钟，关闭磁场，按常规流程结束手术过程。
[0074] 本发明的有益效果
[0075] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0076] 1.在药物涂层涂覆于支架之前，在支架表面沉积一层磁性底层，不仅突破了金属支架材料对磁性性能要求的限制，可应用在现有市场产品的金属支架平台上，而且提升了金属支架平台对载药磁性纳米粒子的吸附能力，进而提升了支架内表面的载药能力。
[0077] 2.可根据实际需要，采用双面双药方式，增强了药物的双靶向性和控制释放能力，降低了药物的毒
副作用，提高了药物的理疗效果。
[0078] 3.在有效治疗时间内，内表面的载药纳米粒子可在外加磁场作用下，通过导管原位注射或静脉注射等微创手段，靶向至支架内表面，提供了支架内外表面的活性药物成分差异化设计的方法和途径。
[0079] 4.内外表面的药物涂层通过不同手段分别先后放置于支架内外表面，内表面的载药磁性纳米粒子涂层是在支架植入后通过磁场作用吸附于支架内表面，这种方法不仅实现了载药磁性纳米粒子的分离储存，而且可以通过不同载药量的磁性纳米粒子，从而实现对内表面活性药物药量的控制。
[0080] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明方法进行若干改进和修饰，但这些改进和修饰也落入本发明
权利要求请求保护的范围内。
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